Inhoud
Het Nusselt-getal is de verhouding van warmteoverdracht door convectie en geleiding. Deze overdrachten worden gemeten langs het oppervlak van het geteste object. Conductie warmteoverdracht wordt gemeten onder dezelfde omstandigheden als convectiewarmteoverdracht, behalve dat het te testen object in het tweede geval wordt ondergedompeld in een stilstaande vloeistof. Het Nusselt-getal kan worden berekend uit een karakteristieke lengte van het geteste object, de convectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt van het materiaal en de thermische geleidbaarheid van het fluïdum.
routebeschrijving
-
Definieer het Nusselt-getal als NuL = Convectie warmteoverdracht / geleiding warmteoverdracht, waarbij NuL het Nusselt-getal is voor de kenmerkende lengte van het geteste object. In het geval van een verticale plaat is deze waarde bijvoorbeeld de lengte van de plaat.
-
Bereken de warmteoverdracht door convectie als hL, waarbij h de warmteoverdrachtscoëfficiënt is door convectie van het geteste materiaal en L de kenmerkende lengte is. De warmtegeleiding van de geleiding, kf, is gelijk aan de thermische geleidbaarheid.
-
Gebruik de warmteoverdrachtswaarden verkregen in stap 2 om het Nusselt-getal te berekenen op basis van de waargenomen waarden. Van NuL = Warmteoverdracht door convectie / Warmteoverdracht door geleiding = hL / kf, krijgen we NuL = hL / kf.
-
Merk op dat het Nusselt-getal dimensieloos is, dat wil zeggen dat het geen eenheden heeft. Dit getal is een verhouding tussen de hoeveelheden warmteoverdracht en heeft daarom geen eenheden, op voorwaarde dat de hoeveelheden in gelijke eenheden worden gemeten.
-
Interpreteer het Nusselt-nummer. Een waarde dichtbij 1, waarbij de warmteoverdracht door convectie en geleiding ongeveer gelijk is, wordt het laminaire regime genoemd. Een hoog Nusselt-getal duidt meer actieve convectie aan, zoals in het geval van turbulente vloeistoffen, waarbij Nusselt-getallen kunnen variëren van 100 tot 1.000.
De stappen
Wat je nodig hebt
- Calculator met wetenschappelijke functies